[实用新型]基于激光三角的滚珠丝杠螺母综合参数检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及测量技术领域，特别是一种基于激光三角的滚珠丝杠螺母综合参数检测装置。

背景技术

目前，滚珠丝杠副螺母由于其独特的结构，关于其滚道轮廓，一般采用间接法或接触式传感器测量，间接法是在螺母内滚道加工前检测加工工具砂轮的型面至选择到合适的砂轮，用该砂轮试磨样件，把得到的样件沿轴线切开，然后投影至大屏幕上观察滚道剖面的轮廓，若满足要求，则将该砂轮作为该型滚道的标准加工工具，该方法需要切开螺母导致破坏待测件，且人为因素很大，测量结果重复性差；接触式测量是用轮廓仪进行测量，探针深入螺母内部沿滚道爬行，轮廓仪可得到放大信号的滚道型面，该方法对安装基准要求很高，且没有考虑到螺旋升角的影响，误差较大，效率低。关于其外径，一般用千分尺测量，精度不高且没有实现自动化。

综上所述，现阶段尚无专用的综合参数检测装置，现有的检测方法不能得到螺母内滚道的具体相关参数。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于激光三角法的滚珠丝杠螺母综合参数检测装置，以实现在线自动化检测，提高效率与精度。

实现本实用新型目的的技术解决方案为：一种基于激光三角的滚珠丝杠螺母综合参数检测装置，包括铸铁床身和设置在床身上的X轴直线运动平台、光栅尺和V块底座，X轴直线运动平台的一端设置V块底座，铸铁床身的内侧面设置光栅尺；

所述X轴直线运动平台上设置有龙门，所述龙门上设置有第一垂直运动单元和第二垂直运动单元，所述第一垂直运动单元和第二垂直运动单元都是伺服电机驱动的丝杠导轨副传动机构；所述第一垂直运动单元的第一工作板上通过垂直转接板与螺母内滚道轮廓测量组件相固连，螺母内滚道轮廓测量组件位于龙门的内部；

所述螺母内滚道轮廓测量组件包括手动平移台、传感器工装、三棱镜、第一激光三角传感器和水平转接板；所述手动平移台居中安装在垂直转接板上，所述三棱镜和第一激光三角传感器安装在传感器工装上，所述传感器工装通过水平转接板安装在手动平移台上。

所述第二垂直运动单元的第二工作板上设置有螺母外圆第一测量组件和螺母外圆第二组件；所述螺母外圆第一测量组件包括第二激光三角传感器、阻尼条、锁紧块、锁紧螺钉、手轮、微型导轨副、微型支撑座、微型丝杠副和微型工作板。所述第二激光三角传感器安装在微型工作板上；所述锁紧块安装在微型工作板侧部；所述阻尼条安装在第二工作板上；所述锁紧螺钉通过锁紧块可顶住阻尼条从而实现锁紧；所述手轮安装在微型丝杠副的轴端；所述微型丝杠副轴端固定在微型支撑座上；所述微型工作板安装在微型丝杠副的螺母座和微型导轨副的滑块组成的平面上。所述螺母外圆第一测量组件的结构与螺母外圆第一测量组件的结构完全一致且沿螺母法截面对称布置。

所述V块底座上设置有V块，所述V块上依次设置待测螺母、第一标准量棒和第二标准量棒。

所述手动平移台用于调节第一激光三角传感器的位置，最佳位置是入射激光光线经过三棱镜反射后达到待测螺母的径向最低处，这样保证了测量的是待测螺母的法向截形轮廓。

所述第一垂直运动单元用于调节螺母内滚道轮廓测量组件的高度，以便于第一激光三角传感器伸入测量不同规格的螺母。

所述第二垂直运动单元用于调节螺母外圆第一测量组件和螺母外圆第二组件的高度，目的是找到待测螺母、第一标准量棒和第二标准量棒分别距离螺母外圆第一测量组件和螺母外圆第二组件最近的位置，处于该位置的螺母外圆第一测量组件和螺母外圆第二组件的传感器的光斑之间的距离就是待测螺母、第一标准量棒和第二标准量棒的直径。

所述第一标准量棒和第二标准量棒的直径是已知的，作用是补偿V块夹持带来的误差。

所述手轮驱动微型丝杠副，微型工作板会沿着微型导轨副布置的方向运动，从而安装在微型工作板上的第二激光三角传感器会沿着微型导轨副布置的方向运动，实现了相对于待测螺母距离的变化，仪便对于不同规格螺母的外圆直径测量。

当第二激光三角传感器调节至相对于待测螺母距离在量程范围内时，用锁紧螺钉通过锁紧块顶住阻尼条实现锁紧，预防第二工作板在沿Z轴运动时第二激光三角传感器产生Y向的位移。

一种基于上述装置的检测方法，包括以下步骤：

步骤1、将待测螺母与两个标准量棒放置于V块上，打开V块的磁力开关；

步骤2、X轴直线运动平台的伺服电机通电，带动龙门整体沿X轴运动至第一激光三角传感器测头伸入待测螺母中，此时使用手动平移台调整第一激光三角传感器的位置，反馈是传感器控制器的读数值最大，锁紧手动平移台；